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一、JDK 命令行工具

這些命令在 JDK 安裝目錄下的 bin 目錄下：

• jps (JVM Process Status）: 類似 UNIX 的 ps 命令。用戶查看所有 Java 進程的啟動類、傳入?yún)?shù)和 Java 虛擬機參數(shù)等信息；
• jstat（ JVM Statistics Monitoring Tool）: 用于收集 HotSpot 虛擬機各方面的運行數(shù)據(jù);
• jinfo (Configuration Info for Java) : Configuration Info forJava,顯示虛擬機配置信息;
• jmap (Memory Map for Java) :生成堆轉(zhuǎn)儲快照;
• jhat (JVM Heap Dump Browser ) : 用于分析 heapdump 文件，它會建立一個 HTTP/HTML 服務(wù)器，讓用戶可以在瀏覽器上查看分析結(jié)果;
• jstack (Stack Trace for Java):生成虛擬機當(dāng)前時刻的線程快照，線程快照就是當(dāng)前虛擬機內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合。

1. jps:查看所有 Java 進程

jps(JVM Process Status) 命令類似 UNIX 的 ps 命令。

jps：顯示虛擬機執(zhí)行主類名稱以及這些進程的本地虛擬機唯一 ID（Local Virtual Machine Identifier,LVMID）。jps -q ：只輸出進程的本地虛擬機唯一 ID。

C:\Users\SnailClimb>jps7360 NettyClient2173967972 Launcher16504 Jps17340 NettyServer 

jps -l:輸出主類的全名，如果進程執(zhí)行的是 Jar 包，輸出 Jar 路徑。

C:\Users\SnailClimb>jps -l7360 firstNettyDemo.NettyClient2173967972 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher16492 sun.tools.jps.Jps17340 firstNettyDemo.NettyServer 

jps -v：輸出虛擬機進程啟動時 JVM 參數(shù)。

jps -m：輸出傳遞給 Java 進程 main() 函數(shù)的參數(shù)。

2. jstat: 監(jiān)視虛擬機各種運行狀態(tài)信息

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool） 使用于監(jiān)視虛擬機各種運行狀態(tài)信息的命令行工具。 它可以顯示本地或者遠程（需要遠程主機提供 RMI 支持）虛擬機進程中的類信息、內(nèi)存、垃圾收集、JIT 編譯等運行數(shù)據(jù)，在沒有 GUI，只提供了純文本控制臺環(huán)境的服務(wù)器上，它將是運行期間定位虛擬機性能問題的首選工具。

jstat 命令使用格式：

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]] 

比如 jstat -gc -h3 31736 1000 10表示分析進程 id 為 31736 的 gc 情況，每隔 1000ms 打印一次記錄，打印 10 次停止，每 3 行后打印指標(biāo)頭部。

常見的 option 如下：

• jstat -class vmid ：顯示 ClassLoader 的相關(guān)信息；
• jstat -compiler vmid ：顯示 JIT 編譯的相關(guān)信息；
• jstat -gc vmid ：顯示與 GC 相關(guān)的堆信息；
• jstat -gccapacity vmid ：顯示各個代的容量及使用情況；
• jstat -gcnew vmid ：顯示新生代信息；
• jstat -gcnewcapcacity vmid ：顯示新生代大小與使用情況；
• jstat -gcold vmid ：顯示老年代和永久代的信息；
• jstat -gcoldcapacity vmid ：顯示老年代的大?。?/li>
• jstat -gcpermcapacity vmid ：顯示永久代大??；
• jstat -gcutil vmid ：顯示垃圾收集信息；

另外，加上 -t參數(shù)可以在輸出信息上加一個 Timestamp 列，顯示程序的運行時間。

3. jinfo: 實時地查看和調(diào)整虛擬機各項參數(shù)

jinfo vmid :輸出當(dāng)前 jvm 進程的全部參數(shù)和系統(tǒng)屬性 (第一部分是系統(tǒng)的屬性，第二部分是 JVM 的參數(shù))。

jinfo -flag name vmid :輸出對應(yīng)名稱的參數(shù)的具體值。比如輸出 MaxHeapSize、查看當(dāng)前 jvm 進程是否開啟打印 GC 日志 ( -XX:PrintGCDetails :詳細 GC 日志模式，這兩個都是默認(rèn)關(guān)閉的)。

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag MaxHeapSize 17340-XX:MaxHeapSize=2124414976C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag PrintGC 17340-XX:-PrintGC 

使用 jinfo 可以在不重啟虛擬機的情況下，可以動態(tài)的修改 jvm 的參數(shù)。尤其在線上的環(huán)境特別有用,請看下面的例子：

jinfo -flag [+|-]name vmid 開啟或者關(guān)閉對應(yīng)名稱的參數(shù)。

C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  PrintGC 17340-XX:-PrintGCC:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  +PrintGC 17340C:\Users\SnailClimb>jinfo  -flag  PrintGC 17340-XX:+PrintGC 

4. jmap:生成堆轉(zhuǎn)儲快照

jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆轉(zhuǎn)儲快照。 如果不使用 jmap 命令，要想獲取 Java 堆轉(zhuǎn)儲，可以使用 “-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError” 參數(shù)，可以讓虛擬機在 OOM 異常出現(xiàn)之后自動生成 dump 文件，Linux 命令下可以通過 kill -3 發(fā)送進程退出信號也能拿到 dump 文件。

jmap 的作用并不僅僅是為了獲取 dump 文件，它還可以查詢 finalizer 執(zhí)行隊列、Java 堆和永久代的詳細信息，如空間使用率、當(dāng)前使用的是哪種收集器等。和jinfo一樣，jmap有不少功能在 Windows 平臺下也是受限制的。

示例：將指定應(yīng)用程序的堆快照輸出到桌面。后面，可以通過 jhat、Visual VM 等工具分析該堆文件。

C:\Users\SnailClimb>jmap -dump:format=b,file=C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof 17340Dumping heap to C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof ...Heap dump file created 

5. jhat: 分析 heapdump 文件

jhat 用于分析 heapdump 文件，它會建立一個 HTTP/HTML 服務(wù)器，讓用戶可以在瀏覽器上查看分析結(jié)果。

C:\Users\SnailClimb>jhat C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprofReading from C:\Users\SnailClimb\Desktop\heap.hprof...Dump file created Sat May 04 12:30:31 CST 2019Snapshot read, resolving...Resolving 131419 objects...Chasing references, expect 26 dots..........................Eliminating duplicate references..........................Snapshot resolved.Started HTTP server on port 7000Server is ready. 

6. jstack :生成虛擬機當(dāng)前時刻的線程快照

jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虛擬機當(dāng)前時刻的線程快照。線程快照就是當(dāng)前虛擬機內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合.

生成線程快照的目的主要是定位線程長時間出現(xiàn)停頓的原因，如線程間死鎖、死循環(huán)、請求外部資源導(dǎo)致的長時間等待等都是導(dǎo)致線程長時間停頓的原因。線程出現(xiàn)停頓的時候通過jstack來查看各個線程的調(diào)用堆棧，就可以知道沒有響應(yīng)的線程到底在后臺做些什么事情，或者在等待些什么資源。

下面是一個線程死鎖的代碼。我們下面會通過 jstack 命令進行死鎖檢查，輸出死鎖信息，找到發(fā)生死鎖的線程。

public class DeadLockDemo {    private static Object resource1 = new Object();//資源 1    private static Object resource2 = new Object();//資源 2    public static void main(String[] args) {        new Thread(() -> {            synchronized (resource1) {                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");                synchronized (resource2) {                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");                }            }        }, "線程 1").start();        new Thread(() -> {            synchronized (resource2) {                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource1");                synchronized (resource1) {                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");                }            }        }, "線程 2").start();    }} 

Output

Thread[線程 1,5,main]get resource1Thread[線程 2,5,main]get resource2Thread[線程 1,5,main]waiting get resource2Thread[線程 2,5,main]waiting get resource1 

線程 A 通過 synchronized (resource1) 獲得 resource1 的監(jiān)視器鎖，然后通過Thread.sleep(1000);讓線程 A 休眠 1s 為的是讓線程 B 得到執(zhí)行然后獲取到 resource2 的監(jiān)視器鎖。線程 A 和線程 B 休眠結(jié)束了都開始企圖請求獲取對方的資源，然后這兩個線程就會陷入互相等待的狀態(tài)，這也就產(chǎn)生了死鎖。

通過 jstack 命令分析：

C:\Users\SnailClimb>jps13792 KotlinCompileDaemon7360 NettyClient2173967972 Launcher8932 Launcher9256 DeadLockDemo10764 Jps17340 NettyServerC:\Users\SnailClimb>jstack 9256 

輸出的部分內(nèi)容如下：

Found one Java-level deadlock:============================="線程 2":  waiting to lock monitor 0x000000000333e668 (object 0x00000000d5efe1c0, a java.lang.Object),  which is held by "線程 1""線程 1":  waiting to lock monitor 0x000000000333be88 (object 0x00000000d5efe1d0, a java.lang.Object),  which is held by "線程 2"Java stack information for the threads listed above:==================================================="線程 2":        at DeadLockDemo.lambda$main$1(DeadLockDemo.java:31)        - waiting to lock <0x00000000d5efe1c0> (a java.lang.Object)        - locked <0x00000000d5efe1d0> (a java.lang.Object)        at DeadLockDemo$$Lambda$2/1078694789.run(Unknown Source)        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)"線程 1":        at DeadLockDemo.lambda$main$0(DeadLockDemo.java:16)        - waiting to lock <0x00000000d5efe1d0> (a java.lang.Object)        - locked <0x00000000d5efe1c0> (a java.lang.Object)        at DeadLockDemo$$Lambda$1/1324119927.run(Unknown Source)        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)Found 1 deadlock. 

可以看到 jstack 命令已經(jīng)幫我們找到發(fā)生死鎖的線程的具體信息。

二、JDK 可視化分析工具

1. JConsole:Java 監(jiān)視與管理控制臺

JConsole 是基于 JMX 的可視化監(jiān)視、管理工具?？梢院芊奖愕谋O(jiān)視本地及遠程服務(wù)器的 java 進程的內(nèi)存使用情況。你可以在控制臺輸出console命令啟動或者在 JDK 目錄下的 bin 目錄找到j(luò)console.exe然后雙擊啟動。

①. 連接 Jconsole

如果需要使用 JConsole 連接遠程進程，可以在遠程 Java 程序啟動時加上下面這些參數(shù):

-Djava.rmi.server.hostname=外網(wǎng)訪問 ip 地址 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=60001   //監(jiān)控的端口號-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false   //關(guān)閉認(rèn)證-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 

在使用 JConsole 連接時，遠程進程地址如下：

外網(wǎng)訪問 ip 地址:60001  

②. 內(nèi)存監(jiān)控

JConsole 可以顯示當(dāng)前內(nèi)存的詳細信息。不僅包括堆內(nèi)存/非堆內(nèi)存的整體信息，還可以細化到 eden 區(qū)、survivor 區(qū)等的使用情況，如下圖所示。

點擊右邊的“執(zhí)行 GC(G)”按鈕可以強制應(yīng)用程序執(zhí)行一個 Full GC。

新生代 GC（Minor GC）:指發(fā)生新生代的的垃圾收集動作，Minor GC 非常頻繁，回收速度一般也比較快。 老年代 GC（Major GC/Full GC）:指發(fā)生在老年代的 GC，出現(xiàn)了 Major GC 經(jīng)常會伴隨至少一次的 Minor GC（并非絕對），Major GC 的速度一般會比 Minor GC 的慢 10 倍以上。

③. 線程監(jiān)控

類似我們前面講的 jstack 命令，不過這個是可視化的。

最下面有一個"檢測死鎖 (D)"按鈕，點擊這個按鈕可以自動為你找到發(fā)生死鎖的線程以及它們的詳細信息 。

2. Visual VM:多合一故障處理工具

VisualVM 提供在 Java 虛擬機 (Java Virutal Machine, JVM) 上運行的 Java 應(yīng)用程序的詳細信息。在 VisualVM 的圖形用戶界面中，您可以方便、快捷地查看多個 Java 應(yīng)用程序的相關(guān)信息。

下面這段話摘自《深入理解 Java 虛擬機》。

VisualVM（All-in-One Java Troubleshooting Tool）是到目前為止隨 JDK 發(fā)布的功能最強大的運行監(jiān)視和故障處理程序，官方在 VisualVM 的軟件說明中寫上了“All-in-One”的描述字樣，預(yù)示著他除了運行監(jiān)視、故障處理外，還提供了很多其他方面的功能，如性能分析（Profiling）。VisualVM 的性能分析功能甚至比起 JProfiler、YourKit 等專業(yè)且收費的 Profiling 工具都不會遜色多少，而且 VisualVM 還有一個很大的優(yōu)點：不需要被監(jiān)視的程序基于特殊 Agent 運行，因此他對應(yīng)用程序的實際性能的影響很小，使得他可以直接應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)境中。這個優(yōu)點是 JProfiler、YourKit 等工具無法與之媲美的。

VisualVM 基于 NetBeans 平臺開發(fā)，因此他一開始就具備了插件擴展功能的特性，通過插件擴展支持，VisualVM 可以做到：

• 顯示虛擬機進程以及進程的配置、環(huán)境信息（jps、jinfo）。
• 監(jiān)視應(yīng)用程序的 CPU、GC、堆、方法區(qū)以及線程的信息（jstat、jstack）。
• dump 以及分析堆轉(zhuǎn)儲快照（jmap、jhat）。
• 方法級的程序運行性能分析，找到被調(diào)用最多、運行時間最長的方法。
• 離線程序快照：收集程序的運行時配置、線程 dump、內(nèi)存 dump 等信息建立一個快照，可以將快照發(fā)送開發(fā)者處進行 Bug 反饋。
• 其他 plugins 的無限的可能性......